- 对数函数及其性质
- 共2328题
解不等式<2logax-1(a>0,a≠1).
正确答案
原不等式等价于
由①得logax≥,
由②得logax<,或logax>1,
由③得logax>.
由此得≤logax<
,或logax>1.
当a>1时得所求的解是{x|a23≤x≤a34}∪{x|x>a};
当0<a<1时得所求的解是{x|a34<x≤a23}∪{x|0<x<a}.
对于区间[m,n]上有意义的两个函数f(x)与g(x),如果任意x∈[m,n],均有|f(x)-g(x)|≤1,则称f(x)与g(x)在[m,n]上是接近的,否则称f(x)与g(x)在[m,n]上是非接近的.现有两个函数f1(x)=loga(x-3a)与f2(x)=loga(a>0,a≠1)
(1)求f1(x)-f2(x)的定义域;
(2)若f1(x)与f2(x)在整个给定区间[a+2,a+3]上都有意义,
①求a的取值范围;
②讨论f1(x)与f2(x)在整个给定区间[a+2,a+3]上是不是接近的.
正确答案
(1)因为f1(x)-f2(x)=loga(x-3a)-loga(a>0,a≠1),
所以要使函数有意义,则,即
,所以x>3a.
定义域为(3a,+∞)…(1分)
(2)①由3a<a+2∴0<a<1…(2分)
②若f1(x)与f2(x)在[a+2,a+3]上接近则|log2(x-3a)-loga|≤1恒成立即a≤(x-3a)(x-a)≤
…(4分)
当<a<1时,f1(x)与f2(x)不接近.…(8分)
对于函数f(x),其定义域为D,若任取x1、x2∈D,且x1≠x2,若f()>
[f(x1)+f(x2)],则称f(x)为定义域上的凸函数.
(1)设f(x)=ax2(a>0),试判断f(x)是否为其定义域上的凸函数,并说明原因;
(2)若函数f(x)=㏒ax(a>0,且a≠1)为其定义域上的凸函数,试求出实数a的取值范围.
正确答案
(1)f(x)不是其定义域上的凸函数.
f(x)的定义域为R,设x1≠x2,则
f()-
[f(x1)+f(x2)]=a(
x1+x2
2
)2-(ax12-ax22)=-
<0,…2分
∴f()<
[f(x1)+f(x2)],…4分
∴f(x)不是其定义域上的凸函数…6分
(2)∵f(x)的定义域为(0,+∞),且f(x)在(0,+∞)内是凸函数,
∴f()>
[f(x1)+f(x2)],…8分
即loga>
(logax1+logax2)=loga
①…10分
∵x1、x2∈(0,+∞),且x1≠x2,
∴(
x1+x2
2
)2-x1x2=>0,即
>
…12分
故要①成立,则a>1.
∴实数a的取值范围是(1,+∞)…14分
已知函数f(x)=lg(),其中 x∈(-3,3).
(1)判别函数f(x)的奇偶性;
(2)判断并证明函数f(x)在(-3,3)上单调性;
(3)是否存在这样的负实数k,使f(k-cosθ)+f(cos2θ-k2)≥0对一切θ∈R恒成立,若存在,试求出k取值的集合;若不存在,说明理由.
正确答案
(1)因为函数的定义域关于原点对称,由f(-x)=lg=lg(
3-x
3+x
)-1=-lg()=-f(x).
所以f(x)是奇函数.
(2)任取-3<x1<x2<3,
则f(x1)-f(x2)=lg-lg
=lg
=lg
因为9+3(x2+x1)-x1x2>9-3(x2+x1)-x1x2>0,
所以>1,
即f(x1)-f(x2)>0,所以f(x1)>f(x2),即f(x)是(-3,3)上的减函数;
(3)因为f(k-cosθ)+f(cos2θ-k2)≥0且f(x)是(-3,3)上的减函数,
所以f(cos2θ-k2)≥-f(k-cosθ)=f(cosθ-k),
即恒成立.
由k-cosθ≤k2-cos2θ得,k-k2≤cosθ-cos2θ恒成立.
设y=cosθ-cos2θ=-(cosθ-
1
2
)2+.
因为-1≤cosθ≤1,所以-2≤y≤,
所以k-k2≤-2,解得k≤-1.
同理:由-3<k-cosθ<3,
得:-2<k<2.
由-3<cos2θ-k2<3,得:-<k<
,
即综上所得:-<k≤-1.
所以存在这样的k其范围为:-<k≤-1.
已知函数f(x)=log2[(3-2k)x2-2kx-k+1]在(-∞,0)上单调减,在(1,+∞)单调增,求实数k的范围.
正确答案
∵函数f(x)=log2[(3-2k)x2-2kx-k+1]在(-∞,0)上单调减,在(1,+∞)单调增
令g(x)=(3-2k)x2-2kx-k+1则可得g(x)在(-∞,0)上单调减,在(1,+∞)单调增且此时g(x)>0恒成立
当3-2k=0时不符合题意,故3-2k≠0
即
∴0≤k<
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